Clase 1

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  • El átomo esta formado básicamente de protones, neutrones y electrones
  • Cargas positivas y negativas
    • Sólo hay dos tipos de carga y que cargas similares se repelen y
    cargas diferentes se atraen.
  • Cargas positivas y negativas
    • Sólo hay dos tipos de carga y que cargas similares se repelen y
    cargas diferentes se atraen.
  • Electrón libre
    Si un átomo tiene el mismo numero de electrones y protones
    tiene carga neutra. Cuando un electrón se sale de su orbita
    este es llamado electrón libre, con lo cual el átomo se carga
    positivamente (Ion positivo ) por faltarle el electrón que se
    salio.
    Los electrones pueden unirse a otros átomos y hacer que el
    balance de su carga sea negativo.
  • ELECTRICIDAD POR FRICCIÓN
    O INDUCCIÓN
    La fricción entre materiales como forma de producir electricidad, fue descubierta desde la antigua Grecia. Por mera casualidad, Tales de Mileto
    observó que al frotar en la piel de los animales una pieza de ámbar, ésta adquiría la propiedad de atraer pequeños trozos de virutas de madera.
    Actualmente, sabemos que cuando dos cuerpos se frotan entre sí, uno de ellos “cede” electrones al otro. Es decir, mientras de uno de esos cuerpos se desprenden
    tales partículas subatómicas, el otro las recibe; como resultado, el primero queda con déficit de electrones y el segundo con exceso
  • Aislantes y conductores

  • Los aislantes eléctricos, son materiales en los cuales los electrones están firmemente unidos a sus respectivos átomos. En consecuencia, estas sustancias no poseen electrones libres y no será posible el desplazamiento de carga a través de ellos. Estas sustancias son denominadas aislantes o dieléctricos. El vidrio o el plástico son ejemplos típicos.
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Semiconductores
    • Son los materiales que se ubican entre los conductores y los no conductores
    • Los semiconductores pueden alterar sus propiedades de conducción eléctrica con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, esto dopándolo con mínimas
    cantidades de otros materiales
  • Voltaje, tensión o diferencia de potencial
    El voltaje es la fuerza que hace que los electrones libres se muevan de un átomo a otro, la unidad de medida del voltaje es el voltio (V), el voltaje generalmente es suministrado por
    una batería.
    Este voltaje se reparte entre los distintos elementos del circuito, para medir el voltaje se hace uso de un voltímetro
  • El dispositivo que suministra la energía eléctrica suficiente para que se produzca una corriente eléctrica se llama fuente de fuerza electromotriz (fem). Convierte la energía química o
    mecánica en energía eléctrica
  • En cualquier caso P = V I, donde V es la diferencia de potencial entre los extremos del elemento e I la corriente que lo atraviesa.
    La unidad de potencia es el watt (W) que equivale a un joule⁄s
    Como Joule es unidad de energía entonces podemos decir que W × s tendra
    unidades de energia, pero como la unidad de W × s es pequeño
    se usa las unidades de kw × hora como unidad de energia.
    1 kw × hora =3600000 Joules
  • Cuando un electrón forma parte de un flujo de corriente a través de un conductor parte de un lugar en el cual la energía potencial es alta y se mueve hacia un lugar en el cual la energía potencial es menor. Al final, el electrón tendrá menos energía cinética que la que poseía, y esta pérdida de energía es convertida en energía calorífica. Como es
    usual cuando se trata de la energía calorífica de un proceso, la segunda ley de la termodinámica prohíbe la recuperación de toda la energía térmica al azar en energía ordenada de un movimiento macroscópico.
  • Cuando un electrón forma parte de un flujo de corriente a través de un conductor parte de un lugar en el cual la energía potencial es alta y se mueve hacia un lugar en el cual la energía potencial es menor. Al final, el electrón tendrá menos energía cinética que la que poseía, y esta pérdida de energía es convertida en energía calorífica. Como es
    usual cuando se trata de la energía calorífica de un proceso, la segunda ley de la termodinámica prohíbe la recuperación de toda la energía térmica al azar en energía ordenada de un movimiento macroscópico.
  • Clase 1

    1. 1. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD INDUSTRIAL Ing. Jose Fernandez Goicochea
    2. 2. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Conceptos Generales de Electricidad, Circuitos eléctricos DC, CA y Generación de la corriente eléctrica Parámetros de circuitos Circuitos de corriente continua.
    3. 3. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Variables de circuitos - Carga eléctrica, tensión y corriente. - Circuitos eléctricos. Introducción al análisis de circuitos. - Elemento básico ideal de circuito. - Potencia y energía. Problemas
    4. 4. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ¿Qué es la electricidad? ¿Dónde la vemos? ¿Dónde está la electricidad? ¿Cómo se genera? Nuestra civilización depende de la electricidad Algunos aparatos eléctricos de la vida cotidiana... ¿Cómo sería nuestra vida sin electricidad? Carga y corriente eléctrica
    5. 5. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ¿Qué es la electricidad? ¿Dónde la vemos? Carga y corriente eléctrica La corriente eléctrica es un flujo de electrones, impulsados por las fuerzas que se establecen entre cargas eléctricas de diferente signo. la electricidad es la forma de energía mas usada. La electricidad hace funcionar nuestros electrodomésticos, mueve motores, etc. la energía eléctrica se trasforma en energía calorífica, energía luminosa, energía mecánica y otras formas de energía para ser útil. No podemos ver la electricidad pero podemos ver lo que hace
    6. 6. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ¿Cómo se genera? Carga y corriente eléctrica ELECTRICIDAD POR FRICCIÓN O INDUCCIÓN ELECTRICIDAD POR REACCIÓN QUÍMICA ELECTRICIDAD POR PRESIÓN ELECTRICIDAD POR CALOR ELECTRICIDAD POR MAGNETISMO ELECTRICIDAD POR LUZ
    7. 7. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ¿Qué entender por electricidad? Nosotros utilizamos la electricidad Pero ha existido desde el origen del universo. Incluso antes de la formación de la materia.
    8. 8. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Existen 2 tipos de cargas Un cuerpo está compuesto por muchas cargas. Existen 3 tipos de cuerpos según su carga eléctrica neta. Positivas (+) Negativa (-) Positivas (+) Negativa (-) Neutro Tipos de cargas
    9. 9. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Tipos de cargas Cargas positivas y negativas Sólo hay dos tipos de carga y que cargas similares se repelen y cargas diferentes se atraen.
    10. 10. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. + – + – + + + – + – – + – + + + – – – Positivo Negativo Neutro Cargas + = 5 Cargas – = 2 Carga total = +3 Cargas + = 2 Cargas – = 4 Carga total = -2 Cargas + = 3 Cargas – = 3 Carga total = 0 ¿Cómo saber la carga total de un cuerpo? Tipos de cargas
    11. 11. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ¿Qué le ocurre a una peineta de plástico que ha sido frotada con el pelo? ¿Si los papeles están neutros, por qué la peineta atrae a los papeles? Tipos de cargas ¿Qué es la electroestática? ¿Qué es la electrodinámica?
    12. 12. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Los metales en general son muy buenos conductores de la electricidad Existen cargas que se pueden mover fácilmente. Conductores y aisladores Algunos materiales como los metales tienen un gran número de electrones libres que pueden moverse a través del material, estos materiales tienen la habilidad de transferir carga de un objeto a otro y se llaman conductores.
    13. 13. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Existen cargas, pero no se pueden mover fácilmente. ¿Dónde vemos aisladores? Conductores y aisladores Los aislantes eléctricos, son materiales en los cuales los electrones están firmemente unidos a sus respectivos átomos. En consecuencia, estas sustancias no poseen electrones libres y no será posible el desplazamiento de carga a través de ellos. Estas sustancias son denominadas aislantes o dieléctricos. El vidrio o el plástico son ejemplos típicos.
    14. 14. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Conductores y aisladores Características de los conductores Eléctricos Clasificación de los materiales Los materiales están clasificados en: • Conductores • Semiconductores • Aislantes De acuerdo a los fenómenos eléctricos, la materia se puede comportar como: Aislante Conductor Semiconductor
    15. 15. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Conductores y aisladores Clasificación general de los materiales
    16. 16. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Conductores y aisladores
    17. 17. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Conductores y aisladores Materiales Aislantes
    18. 18. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Materiales Conductores Conductores Funciones: •Los conductores eléctricos son los elementos del circuito cuya finalidad es la de transmitir energía eléctrica desde la fuente hasta la carga •Brindar la seguridad requerida en las normas internacionales
    19. 19. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Materiales Conductores
    20. 20. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Caracteristica de los Conductores Conductividad
    21. 21. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Constitución de los conductores eléctricos
    22. 22. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Clasificación
    23. 23. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Clasificación
    24. 24. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Clasificación
    25. 25. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Propiedades de los materiales conductores
    26. 26. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Voltaje Voltaje, tensión o diferencia de potencial El voltaje es la fuerza que hace que los electrones libres se muevan de un átomo a otro, la unidad de medida del voltaje es el voltio (V), el voltaje generalmente es suministrado por una batería. Este voltaje se reparte entre los distintos elementos del circuito, para medir el voltaje se hace uso de un voltímetro
    27. 27. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Voltaje El dispositivo que suministra la energía eléctrica suficiente para que se produzca una corriente eléctrica se llama fuente de fuerza electromotriz (fem). Convierte la energía química o mecánica en energía eléctrica
    28. 28. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. TENSIÓN.- Se denomina así a la magnitud registrada como consecuencia de una diferencia de potencial que se registra en puntos diferentes dentro de un circuito eléctrico tal como se puede notar en las figuras que siguen líneas abajo.   UNIDADES.- Las unidades de la tensión son los voltios. Cuando la tensión es utilizada en baja tensión se usan los Voltios. Cuando la tensión es utilizada en media y alta tensión se usan los Kilovoltios. Tabla 1. 2.- Unidades de la tensión. Unidades Denominación Siglas Múltiplos Kilovoltios Kv Unidades Voltios V Sub múltiplos milivoltios MV   EL VOLTIMETRO
    29. 29. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Batería 0 V EL VOLTIMETRO
    30. 30. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. (SegúnlanormaIEC) U (SegúnlanormaNEMA) U EL VOLTIMETRO NOMENCLATURA NORMALIZADA
    31. 31. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Batería bornes puntadepruebanegra(-) cuadrante puntadepruebaroja(+) COM Ω VDC VAC ADC conmutador selector 0 V EL VOLTIMETRO
    32. 32. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Voltaje
    33. 33. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. CORRIENTE ELECTRICA CC Y CA CORRIENTE ELECTRICA .- Se denomina así al movimiento ordenado de los electrones libres en el interior de un conductor. TIPOS DE CORRIENTE ELECTRICA.- Teniendo en cuenta el tipo de campo eléctrico se dividen en : Corriente continua. Corriente alterna. EFECTOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA .- La corriente eléctrica al pasar por un determinado conductor y dependiendo de su naturaleza presenta los siguientes efectos : . Efecto magnético ( siempre ocurre ). . Efecto químico. . Efecto luminoso. . Efecto fisiológico. . Calorífico
    34. 34. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Corriente eléctrica
    35. 35. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Corriente eléctrica •Se llama corriente eléctrica a la carga que atraviesa la sección transversal del conductor en la unidad de tiempo.
    36. 36. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Corriente eléctrica CORRIENTE ELÉCTRICA Flujo de cargas eléctricas por unidad de tiempo, que atraviesan un área transversal de un conductor se llama corriente eléctrica. la intensidad de esta corriente eléctrica se representa por la letra I y se mide en amperios (A), para medir la intensidad de corriente se utiliza el amperímetro
    37. 37. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. En un circuito eléctrico cerrado la corriente circula siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de fuerza electromotriz. (FEM), que puede ser una pila o batería Corriente eléctrica
    38. 38. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. CORRIENTE.- Se denomina así a la magnitud registrada como consecuencia de una diferencia de potencial que se registra en el instrumento instalado dentro de un circuito ( en serie ). UNIDADES.- Las unidades de la corriente son los Amperios. Cuando la corriente es utilizada en pequeños sistemas eléctricos se usan los Amperios. Cuando la corriente es utilizada en sistemas eléctricos medianos y de gran porte para lo cual se usan los Kiloamperios. Tabla 1. 2.- Unidades de la corriente. Unidades Denominación Siglas Múltiplos Kiloamperios KA. Unidades Amperios A Sub múltiplos miliamperios mA EL AMPERIMETRO
    39. 39. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Corriente eléctrica Los submúltiplos más utilizados del ampere son los siguientes: miliampere ( mA ) = 10-3 A = 0.001 ampere microampere ( μA ) = 10-6 A = 0. 000 000 1 ampere
    40. 40. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. "circuitoabierto" R U R U A EL AMPERIMETRO Existe corriente circulante No existe corriente circulante
    41. 41. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Batería lámpara A A0 Elamperímetrose conectasiempreen serieconlacarga EL AMPERIMETRO
    42. 42. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Corriente eléctrica
    43. 43. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. (SegúnlanormaIEC) AU (SegúnlanormaNEMA) U A R R EL AMPERIMETRO NOMENCLATURA NORMALIZADA
    44. 44. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Resistencia eléctrica • Se denomina resistencia eléctrica a la propiedad de los materiales de oponerse al paso de la corriente eléctrica, y depende de la resistividad y de las propiedades geométricas del material. Si, ρ – resistividad l – longitud del conductor A – área del conductor • La resistencia eléctrica depende En conductores a temperatura constante se cumple que la resistencia es constante, • La unidad de resistencia eléctrica en el SI es el ohm (Ω): R = constante
    45. 45. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Resistencia eléctrica Algunas resistividades…
    46. 46. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. RESISTENCIA.- Se denomina así a la magnitud DERIVADA registrada como consecuencia de una diferencia de potencial que se registra y una corriente circulante. El cociente V/I se denomina R. ( Ley de Ohm.   UNIDADES.- Las unidades de la resistencia son los Ohmios. Tabla 1. 2.- Unidades de la resistencia. Unidades Denominación Siglas Múltiplos Kilohmios KΩ Unidades Ohmios Ω Sub múltiplos miliohmios mΩ EL OHMIMETRO
    47. 47. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Ω COM 0 ajusteacero Elohmímetronodebe conectarseaunresistor ocircuitoenergizado EL OHMIMETRO
    48. 48. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. RΩ Ω M 3 EL OHMIMETRO
    49. 49. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. 0 ajusteacero Ω ohmios a)Ajusteacero CUANDOUTILICELAFUNCIÓNOHMÍMETRO, NUNCAINTRODUZCALASPUNTASDE PRUEBAENUNCIRCUITOENERGIZADO. SIDESEAMEDIRRESISTENCIAS,EL RESISTORDEBEESTARAISLADO. EL OHMIMETRO
    50. 50. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. 0 Ω ohmios b)Medicióndelresistor EL OHMIMETRO
    51. 51. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. 0 Ω 0 Ω ΩΩ EL OHMIMETRO
    52. 52. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. SISTEMAS DE UNIDADES Al representar un circuito eléctrico y sus elementos, se debe definir un sistema de unidades referente a las cantidades que participan en el circuito en consecuencia la Conferencia General de pesas en 1960 crearon el Systeme International d’ Unites ( SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES ) llamado comunmente SI. Longitud metro m Masa Kilogramo Kg. Tiempo Segundo s. Corriente eléctrica Ampere A Temperatura termodinámica Kelvin K Cantidad de sustancia Mol Mol Intensidad luminosa Candela cd CANTIDAD NOMBRE SIMBOLO Tabla.- UNIDADES BASICAS DEL SI UNIDADES BASICAS SI
    53. 53. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Aceleración lineal metro x segundo x segundo m / s² Velocidad lineal metro x segundo m / s Frecuencia Hertz s e -1 Hz Fuerza Newton Kg . m / s² N Presión ó esfuerzo Pascal N / m² Pa Densidad Kilogramo x metro cúbico Kg / m3 Energía ó trabajo Joule N / m J Potencia Watt. J / s. W Carga eléctrica Coulomb A.s C Potencial eléctrico Voltio W / A V Resistencia eléctrica Ohm V / A Ω Conductancia eléctrica Siemens A / V S Capacitancia eléctrica Faradio C / V F Flujo magnético Weber V . s Wb. Inductancia Henry Wb / A H. CANTIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD FORMULA SIMBOLO Tabla.- UNIDADES DERIVADAS DEL SI
    54. 54. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. 10 E + 12 TERA T 10 E + 9 GIGA G 10 E + 6 MEGA M 10 E + 3 KILO K 10 E - 2 centi c 10 E - 3 mili m 10 E - 6 micro u 10 E - 9 nano n 10 E - 12 pico p 10 E - 15 femto f MULTIPLO PREFIJO SIMBOLO Tabla.- PREFIJOS SI
    55. 55. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Potencia y ley de Joule ¿Cómo medimos el gasto de un dispositivo electrónico? Midiendo la potencia disipada Potencia y ley de joule
    56. 56. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Potencia y ley de JOULE ¿Qué es la POTENCIA? • La potencia eléctrica es la rapidez con que se entrega o extrae energía de un circuito eléctrico (rapidez de transformación de la energía) . • La unidad de la potencia eléctrica es el watt (W). • Existen tres casos de cálculo de potencia: – Resistencia pura. Dada una diferencia de potencial en un resistor. – Potencia de salida de una fuente. Se refiere a la rapidez con que se entrega energía a un circuito externo. – Potencia de entrada a una fuente. Se refiere a la rapidez con que se suministra energía a una fuente.
    57. 57. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Potencia y ley de JOULE Ley de Joule Potencia corriente voltaje Energía Tiempo Potencia ¿Qué es la POTENCIA?
    58. 58. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. En circuitos de corriente continua la potencia eléctrica puede ser obtenido de la siguiente manera: P = V . I ( W ) P = R . I 2 ( W ) P = V 2 / R ( W ) V = ... Voltios. I = …… Amperios. R = ……. Ohmios La unidad es el Vatio ( w ), es igual al producto de la tensión V por la intensidad I. En los circuitos de corriente alterna la potencia eléctrica se presenta en tres formas : Aparente, activa y reactiva. TENSION - CORRIENTE - POTENCIA - ENERGIA
    59. 59. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ENERGIA ( E).- La energía eléctrica es igual al producto de la potencia por el tiempo en segundos. La unidad es el Julio. E = P . t ( Julios ) La unidad práctica es el kWh, que equivale a un kW consumido durante el tiempo de una hora. Energía almacenada en un capacitor.- La energía instantánea almacenada en un capacitor viene dada por la siguiente expresión. Wc = Vc 2 / 2 . C Joules. Donde Vc esta dado en Voltios y C en Faradios. Energía almacenada en un inductor.- La energía instantánea almacenada en un inductor viene dada por la expresión. WL = ( 1 / 2 ) L . IL 2 Joules Donde IL esta dado en amperios y L en Henrios.
    60. 60. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. PARAMETRO FORMULA UNIDADES Tensión V = R . I Voltios Corriente I = V / R Amperios Potencia P = V . I Vatios Energía : E = P . t Joule En un inductor Epot. = ( 1 / 2 ) L . IL 2 Joules En un capacitor Epot. = Vc 2 / 2 . C Joules. TABLA .- PARAMETROS Y UNIDADES ELÉCTRICAS
    61. 61. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. ¿Cuál es la longitud de un tramo de alambre de cobre de 0,462 mm de diámetro que tiene una resistencia de 1,00 Ω? Solución Datos D = 0,462 mm R = 1,00 Ω ρ cobre = 1,72 x 10-8 Ω.m A partir de la definición de la resistencia A= ρ l R Se despeja l, con lo que se tiene: RA / ρ = l Reemplazando, I = 1,00x π x (0,462x 10-3) /2) 2 m 1,72 x 10-8 Ω.m I = 9,75 m
    62. 62. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Problema En el cableado doméstico se suele utilizar cable de cobre de 2,05 mm de diámetro, (a) Encuentre la resistencia de 35,0 m de este cable? ρ = 1,72 ×10−8 Ω⋅m, (b) Si se mantiene una diferencia de potencial de 2,00 V a través del cable, ¿cuál es la corriente del alambre? Solución A = π (2,05 x 10-3 /2 m)2 A = 3,30 x 10-6 m2 ρ = 1,72 ×10−8 Ω⋅m, l = 35,0 m ∆V=2,00 V I=? a) Para el cálculo de la resistencia se tiene, R= ρ I/A R =1,72 ×10−8 Ω⋅m x 35,0 m 3,30 x 10-6 m2 R = 0,182Ω b) Aplicando la ley de Ohm, V = I R 2,00 V = 0,182Ω x I I = 11,0 A
    63. 63. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. Problemas de resistencia eléctrica. • 1.- Determinar la resistencia eléctrica de un alambre de cobre de 2 km de longitud y 0.8 mm2 de área de sección transversal a 0°C si su resistividad es de 1.72 E -8 Ω-m. • Datos Fórmula Sustitución. • R=? R= ρl/A R=1.72 x 10-8 Ω-m (2000 m) • l=2 km=2000 m Conversión de 0.8 x 10-6 m2 . • A=0.8 mm2 . unidades. • ρCu=1.72 x 10-8 Ω-m. 1 m=1000 mm R= 43 Ω » (1 m)2 = (1000 mm)2. » 1 m2 = 1 x 106 mm2. » 0.8 mm2 (1 m2) = 0.8 x 10-6 m2. » 1 x 106 mm2
    64. 64. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. • 2.- Determine la longitud que debe tener un alambre de cobre enrollado de 0.5 mm2 de área de su sección transversal para que a 0°C su resistencia sea de 12 Ω. La resistividad del cobre a 0°C es de 1.72 E -8 Ω-m. • Datos Fórmula Sustitución. • l=? l=RA l= 12 Ω x 0.5 x 10-6 m2 . • A=0.5 mm2 . ρ 1.72 x 10-8 Ω-m. • R= 12 Ω • ρCu= 1.72 x 10-8 Ω-m. Conversión de I=349 metros » unidades. » 0.5 mm2 (1 m2 ) » 1 x 10 6 mm2 .
    65. 65. ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD IND. Jose Fernández G. • 3.- ¿Cuál será el área de un alambre de cobre de 3 metros de longitud cuya resistencia es de 0.013 Ω. La resistividad del cobre es de 1.78 x 10-8 Ω-m. • Datos Fórmula Sustitución. • A=? A= ρ l A=1.78 x 10-8 Ω-m x3m/0.013 Ω. • l= 3 m R • R=0.013 Ω A=4.10 x 10-6 m2 . • ρ= 1.78 x 10-8 Ω-m.

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